氦氖激光器是发明时间最早、技术最成熟、应用最为广泛的激光器之一。由于气体原子具有确定的能级结构，在外界电子激发下将发生能级跃迁，产生受激辐射发出激光，因此氦氖激光器产生的激光是波长纯净的单色光，波长误差只有几纳米，并具有极大的相干长度，并且不受温度波动影响，加上谐振腔的作用，保障了激光输出具有良好的准直性（发散角只有几个毫弧度）。在需要良好单色光、相干性和准直性的场合，特别是精密测量领域，氦氖激光器具有广泛应用。氦氖激光器主要缺点是需要数千伏的高压直流供电，电源易出故障，此外氦氖激光器仅有单一的红光，没有其他波长的光，选择余地受限制。